Published February 26, 2021 | Version v1
Publication Open

Review of biosensing with whispering-gallery mode lasers

Creators

  • 1. University of Exeter
  • 2. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas
  • 3. Universidad Nacional de La Plata

Description

Abstract Lasers are the pillars of modern optics and sensing. Microlasers based on whispering-gallery modes (WGMs) are miniature in size and have excellent lasing characteristics suitable for biosensing. WGM lasers have been used for label-free detection of single virus particles, detection of molecular electrostatic changes at biointerfaces, and barcode-type live-cell tagging and tracking. The most recent advances in biosensing with WGM microlasers are described in this review. We cover the basic concepts of WGM resonators, the integration of gain media into various active WGM sensors and devices, and the cutting-edge advances in photonic devices for micro- and nanoprobing of biological samples that can be integrated with WGM lasers.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الليزر التجريدي هو ركائز البصريات الحديثة والاستشعار. أجهزة الليزر الصغيرة القائمة على أوضاع الهمس (WGMs) مصغرة الحجم وتتميز بخصائص ليزر ممتازة مناسبة للاستشعار البيولوجي. تم استخدام ليزر WGM للكشف الخالي من الملصقات عن جزيئات الفيروس المفردة، والكشف عن التغيرات الكهروستاتيكية الجزيئية في الواجهات الحيوية، ووضع علامات على الخلايا الحية من نوع الباركود وتتبعها. يتم وصف أحدث التطورات في مجال الاستشعار البيولوجي باستخدام الليزر الدقيق WGM في هذه المراجعة. نحن نغطي المفاهيم الأساسية لمرنانات WGM، ودمج وسائط GAIN في العديد من مستشعرات وأجهزة WGM النشطة، والتطورات المتطورة في الأجهزة الضوئية للدعم الدقيق والنانوي للعينات البيولوجية التي يمكن دمجها مع ليزر WGM.

Translated Description (French)

Les lasers abstraits sont les piliers de l'optique et de la détection modernes. Les microlasers basés sur les modes WGM (Whispering-Gallery Mode) sont de taille miniature et présentent d'excellentes caractéristiques lasantes adaptées à la biodétection. Les lasers WGM ont été utilisés pour la détection sans étiquette de particules virales uniques, la détection de changements électrostatiques moléculaires au niveau des bio-interfaces et le marquage et le suivi des cellules vivantes de type code-barres. Les progrès les plus récents de la biodétection avec les microlasers WGM sont décrits dans cette revue. Nous couvrons les concepts de base des résonateurs WGM, l'intégration des milieux de gain dans divers capteurs et dispositifs WGM actifs, et les avancées de pointe dans les dispositifs photoniques pour le micro et le nanoprobing d'échantillons biologiques qui peuvent être intégrés aux lasers WGM.

Translated Description (Spanish)

Los láseres abstractos son los pilares de la óptica y la detección modernas. Los microláseres basados en modos de galería de susurros (WGM) son de tamaño miniatura y tienen excelentes características de láser adecuadas para la biodetección. Los láseres WGM se han utilizado para la detección sin etiqueta de partículas de virus individuales, la detección de cambios electrostáticos moleculares en biointerfaces y el etiquetado y seguimiento de células vivas de tipo código de barras. En esta revisión se describen los avances más recientes en biosensores con microláseres WGM. Cubrimos los conceptos básicos de los resonadores WGM, la integración de medios de ganancia en varios sensores y dispositivos WGM activos, y los avances de vanguardia en dispositivos fotónicos para micro y nanoprobing de muestras biológicas que se pueden integrar con láseres WGM.

Files

s41377-021-00471-3.pdf.pdf

Files (3.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:02ce7643afd6b2fa1bc10e7c13a4a521
3.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مراجعة الاستشعار الحيوي باستخدام ليزر وضع الهمس في المعرض
Translated title (French)
Examen de la biodétection avec des lasers en mode murmure
Translated title (Spanish)
Revisión de biosensores con láseres en modo galería de susurros

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3130179782
DOI
10.1038/s41377-021-00471-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4293093803 (Other)
https://openalex.org/W2769929216 (Other)
https://openalex.org/W2613831146 (Other)
https://openalex.org/W2167295545 (Other)
https://openalex.org/W2140718516 (Other)
https://openalex.org/W2089546544 (Other)
https://openalex.org/W2056411282 (Other)
https://openalex.org/W2036357689 (Other)
https://openalex.org/W1967525353 (Other)
https://openalex.org/W1965506775 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1567095269
  • https://openalex.org/W1900812569
  • https://openalex.org/W1908688112
  • https://openalex.org/W1963712049
  • https://openalex.org/W1966464358
  • https://openalex.org/W1972519959
  • https://openalex.org/W1978751581
  • https://openalex.org/W1981807693
  • https://openalex.org/W1982538875
  • https://openalex.org/W1984407362
  • https://openalex.org/W1990071875
  • https://openalex.org/W1992707228
  • https://openalex.org/W1993607241
  • https://openalex.org/W1995260107
  • https://openalex.org/W1999122407
  • https://openalex.org/W2000258906
  • https://openalex.org/W2005391893
  • https://openalex.org/W2007329780
  • https://openalex.org/W2007469232
  • https://openalex.org/W2012068733
  • https://openalex.org/W2019099927
  • https://openalex.org/W2024842423
  • https://openalex.org/W2026723658
  • https://openalex.org/W2031287570
  • https://openalex.org/W2031359544
  • https://openalex.org/W2032409749
  • https://openalex.org/W2034567528
  • https://openalex.org/W2038356125
  • https://openalex.org/W2040878214
  • https://openalex.org/W2045788803
  • https://openalex.org/W2048422869
  • https://openalex.org/W2048954391
  • https://openalex.org/W2049137745
  • https://openalex.org/W2049232028
  • https://openalex.org/W2049612784
  • https://openalex.org/W2059718431
  • https://openalex.org/W2064712177
  • https://openalex.org/W2068367468
  • https://openalex.org/W2073708802
  • https://openalex.org/W2082454728
  • https://openalex.org/W2085138344
  • https://openalex.org/W2096910780
  • https://openalex.org/W2114492181
  • https://openalex.org/W2118028400
  • https://openalex.org/W2126039734
  • https://openalex.org/W2128583282
  • https://openalex.org/W2130699002
  • https://openalex.org/W2138809095
  • https://openalex.org/W2150153786
  • https://openalex.org/W2151480728
  • https://openalex.org/W2152439133
  • https://openalex.org/W2152576294
  • https://openalex.org/W2158375781
  • https://openalex.org/W2165513594
  • https://openalex.org/W2167295545
  • https://openalex.org/W2167425964
  • https://openalex.org/W2280705010
  • https://openalex.org/W2294797043
  • https://openalex.org/W2322774782
  • https://openalex.org/W2342716499
  • https://openalex.org/W2350626842
  • https://openalex.org/W2408912415
  • https://openalex.org/W2411981627
  • https://openalex.org/W2413003999
  • https://openalex.org/W2414803036
  • https://openalex.org/W2422395503
  • https://openalex.org/W2472254631
  • https://openalex.org/W2478293638
  • https://openalex.org/W2498063088
  • https://openalex.org/W2520447261
  • https://openalex.org/W2523257312
  • https://openalex.org/W2523414244
  • https://openalex.org/W2524172271
  • https://openalex.org/W2553712893
  • https://openalex.org/W2561013785
  • https://openalex.org/W2577008907
  • https://openalex.org/W2583806145
  • https://openalex.org/W2586334958
  • https://openalex.org/W2592297113
  • https://openalex.org/W2592799394
  • https://openalex.org/W2595479149
  • https://openalex.org/W2597387991
  • https://openalex.org/W2607001657
  • https://openalex.org/W2614951284
  • https://openalex.org/W2616799303
  • https://openalex.org/W2619682669
  • https://openalex.org/W2624799185
  • https://openalex.org/W271484748
  • https://openalex.org/W2739705061
  • https://openalex.org/W2753738774
  • https://openalex.org/W2766036593
  • https://openalex.org/W2766963987
  • https://openalex.org/W2769119955
  • https://openalex.org/W2769147934
  • https://openalex.org/W2792026383
  • https://openalex.org/W2796231206
  • https://openalex.org/W2799385295
  • https://openalex.org/W2807724082
  • https://openalex.org/W2808832046
  • https://openalex.org/W2884153577
  • https://openalex.org/W2886417114
  • https://openalex.org/W2887953445
  • https://openalex.org/W2892629309
  • https://openalex.org/W2893421327
  • https://openalex.org/W2896128118
  • https://openalex.org/W2899744655
  • https://openalex.org/W2902298415
  • https://openalex.org/W2911165051
  • https://openalex.org/W2912973604
  • https://openalex.org/W2921721161
  • https://openalex.org/W2923584064
  • https://openalex.org/W2950454867
  • https://openalex.org/W2952391261
  • https://openalex.org/W2955189495
  • https://openalex.org/W2963273735
  • https://openalex.org/W2963542601
  • https://openalex.org/W2968879449
  • https://openalex.org/W2969273209
  • https://openalex.org/W2983160636
  • https://openalex.org/W2990555584
  • https://openalex.org/W2996503971
  • https://openalex.org/W2999241631
  • https://openalex.org/W2999472903
  • https://openalex.org/W2999856672
  • https://openalex.org/W3000104391
  • https://openalex.org/W3006834181
  • https://openalex.org/W3009027716
  • https://openalex.org/W3009943827
  • https://openalex.org/W3010464854
  • https://openalex.org/W3019148026
  • https://openalex.org/W3022986644
  • https://openalex.org/W3026248923
  • https://openalex.org/W3026830127
  • https://openalex.org/W3034805323
  • https://openalex.org/W3034811978
  • https://openalex.org/W3038047357
  • https://openalex.org/W3080265531
  • https://openalex.org/W3096149850
  • https://openalex.org/W3097992848
  • https://openalex.org/W3153094881
  • https://openalex.org/W4210666132
  • https://openalex.org/W4252280996
  • https://openalex.org/W947559213